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關鍵詞:高職教育;人工智能;轉型發展
一、高職教育現狀
(一)客觀層面
(1)社會面。當前社會發展處于轉型關鍵期,高職教育迎來全新發展機遇,對人才培養質量不斷提高。傳統思想中,家長學生都帶著有色眼鏡看待高職教育。隨著社會給技術技能型人才提供很多高薪崗位,部分學生主動選擇高職院校進修學業,提高自身技能水平。高職院校必須以社會發展趨勢為導向,及時調整自身發展戰略。(2)政策面。在新課程改革視域下,政府高度重視高職教育的發展,出臺了多項扶持政策,如《國家職業教育改革實施方案》《職業學校專業頂崗實習標準》《關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》等,極大的推動了高職教育的穩定發展。
(二)主觀層面
(1)教學理念。高職教師受傳統思想影響,往往重視成績和理論知識,亟需引進新的教學理念,并落實在實際教學中。高職院校已經意識到人工智能時代,自身轉型創新的必要性,正積極將全新的教學理念貫穿在人才培養過程中。(2)教學方式。高職教育逐漸創新教學方式,將頂崗實習、校企合作、實訓教學等應用在常規教學中,適應時展,彰顯職教特色。但在實際教學中,教師理念未發生變化,能力無法滿足新型教學方式需求,存在亟需改進優化的地方。(3)教學體系。只有完善的教學體系,才能為高職教育的改革創新提供依據參考。當前高職教育體系中含有諸多不足,如學科單一、理論與實踐比重不協調、知識內容陳舊等。高職教育要想適應新時展趨勢,應積極完善教學體系。
二、人工智能現狀
(1)國家戰略。近年來,國家高度重視人工智能發展,國務院《關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》(國發〔2017〕35號),提出科技創新的主要方向是人工智能,提倡積極構建全新的人工智能科技創新協同機制,進一步完善人工智能教育體系,實現人才儲備和梯隊建設的目標,推動智能經濟的發展。各部委也積極頒布一系列政策,如《智能制造2025》《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》《機器人產業發展規劃(2016-2020)》等[2]。可見,國家為人工智能技術的發展提供了充足動力,人工智能已成為國家戰略的一部分。(2)產業發展。多年的探索,人工智能技術有了明顯提升,在問題求解、泛邏輯理論、不確定推理、拓撲學、圖像處理、模式識別、專家系統等方面有了顯著研究成果,一部分成果甚至領先世界水平。例如我國在模式識別領域的研究,文字識別、語言識別、虹膜識別都取得優異成果,被廣泛應用在生物醫藥、機器人視覺研究、衛星遙感、自主導航、軍事等領域。企業十分關注人工智能技術的發展應用,像360人工智能研究院、阿里人工智能研究院、百度人工智能研究院等。人工智能技術的深度研究,使應用和商業價值最大化。據不完全統計,2017年人工智能產業創造700億元市場價值,預計在2020年產業規模超過1600億元。
三、人工智能推動新時代高職教育轉型發展的必要性
(一)技術技能型人才的需求
高職教育發展的目的是培養適合崗位需求的技術技能型人才。人工智能時代,先進技術的廣泛應用,大部分崗位對人才的需求發生明顯變化,逐漸形成了“機器換人”的局面。企業中簡單、重復、勞動強度大的崗位,都由智能機器人予以代替。例如在京東電商的物流中,出現無人機配送方式,直接沖擊了傳統人工物流配送模式。相信在不久的將來,會有更多的智能機器人走向物流配送的工作崗位,形成全新的工作體系。此外,在生產制造的質檢環節,由于傳統人工監測方式存在諸多不足,應用人工智能的圖像識別技術,可以實現對產品質量的動態檢測。可見,人工智能時代會有大批崗位“消失”,取而代之的是智能化機器人。高職教育必須轉變以往的教育模式,順應時展趨勢,結合社會崗位對技能人才的需求,調整高職教育方向,實現高職教育價值。
(二)國家發展戰略的要求
以往的發展致力于“中國制造”,但新時代“中國制造”已無法提升綜合國力,國家必須調整發展戰略。人工智能時代將“中國制造”轉變為“中國創造”“中國智造”。這一發展戰略的轉變,能看出先進科學技術在國家發展中的重要地位。為了2025年實現“中國智造”的目標,高職院校創新人才培養模式,順應國家發展戰略的調整。同時,高職教育轉型過程中,轉變以往以理論、成績為主的思想觀念,對人才進行更加系統的培養,調整理論知識、實習實踐之間的關系比例。人工智能時代的高職教育轉變與創新,可以加大對學生創新意識的培養力度,使人才綜合素養得到更好提升,滿足“中國創造”的需求。
(三)學生自身價值實現的需求
時代的發展使高職學生的思想發生變化,傳統的高職教育雖能提高學生專業能力,但并不滿足當前企業對工作崗位的需求,學生無法實現自身價值。曾經的學生,沒有認識到自身與社會的關系,存在“得過且過”等不良思想。新時代,高職學生逐漸認清自身地位,意識到自己與國家民族是“命運共同體”,是實現偉大復興“中國夢”的主要力量。高職教育轉型創新,根據時展要求、學生需求,合理調整教學方案與計劃。
關鍵詞:人工智能;全英文教學;教學內容改革;教學模式改革
1 實施全英文教學的必要性
隨著國際學術交流的日益活躍以及國際化辦學的趨勢發展,借鑒國外著名大學的辦學理念和管理模式,利用世界優質教育資源,提升教育教學水平,造就具有國際競爭能力的復合型創新人才,正成為我國教育改革與發展的新方向。
智能化是人類社會技術發展的必然趨勢。作為計算機科學與技術專業課程體系中的核心課程之一,人工智能的地位正隨著該學科的不斷發展和其技術的廣泛應用迅速提高,而且在非計算機領域,具有不同專業背景的學者也通過這個年輕的領域發現新思想和新方法。由于人工智能課程內容涉及計算機科學以及邊緣學科的新理論、新方法與新技術,因此在該課程中開展全英文教學不僅可以讓學生充分了解人工智能日新月異的發展,還可以促進本科教學與國際接軌,在培養國際化創新人才方面具有十分積極的現實意義。
2 當前國內全英文教學存在的主要問題
筆者對當前國內高校人工智能課程全英文教學的現狀進行調查分析,調查對象為軟件工程專業本科三年級學生,調研問卷共58份。調查項目、內容及結果見表1。
從項目1和2的調查結果看,大部分學生認為開展全英文教學有必要,其在提高英語應用能力、增強自己的就業競爭力以及了解國際前沿等方面有很大幫助。然而,由于全英語教學在我國尚處于起步階段,進行全英語教學的效果并不十分理想,其教學試點與實踐尚存在一些亟待解決的問題,主要表現在如下幾個方面。
(1)對全英文教學的理解存在偏差。從項目3~5的調查結果看,教師不能正確處理好全英文教學與專業英語課教學的關系,使全英文教學變為純英語課教學或專業英語課的翻版。大部分學生還是希望教學授課語言以雙語為主或以中文為主、英文為輔,多媒體課件形式為中英文相結合。
(2)全英文教學達不到預期的教學效果。從項目6和7的調查結果看,雖然一些大學花了很大代價邀請國外一流教授專家講授課程,但由于人工智能課程理論性強、難度大,學生很難適應全英文課程教學。
(3)缺乏內容全面和難度適中的教材。從項目8和9的調查結果看,一些大學在實施人工智能課程全英語教學時直接引進原版英文教材,但這對本科生來說,原版英文教材內容偏多、難度較大,學生學習時不免有諸多畏難情緒。
(4)師資匱乏。從項目10的調查結果看,學生對承擔全英文教學教師的滿意程度普遍不高。實際上,全英文教學對承擔課程教學的教師要求很高,他們不僅需要具備專業知識,而且還要掌握英語應用技能,而現階段國內高校中能承擔全英語教學的師資仍然十分匱乏。
綜上所述,如何改革全英文教學模式,講授哪些教學內容,采用何種科學的教學方法與手段,是值得我們思考和關注的教學改革重點和難點。
針對以上這些問題,我們深入研究人工智能課程的特點,對現有教學模式、內容及方法進行全方位探索和改革,制訂全英文教學計劃,對促進教學工作、提高教學質量、培養國際創新型人才起重要作用,其重要意義具體體現在以下3個方面。
(1)探索如何將理論知識傳授、綜合能力培養與英語交流運用三者有機結合,建立全英文教學的新型模式,這將對更新教學理念和探索適合于計算機軟件人才培養的教學方法產生深遠影響。
(2)全英文課程教學能夠讓學生掌握最先進的人工智能國際前沿技術,開闊國際視野,有利于培養復合型、實用型、具有國際競爭力的高層次創新人才。
(3)全英文教學改革的探索與實踐能夠促進國內教育向國際教育邁進。
3 全英文教學內容改革
建立完善的全英語教學體系,需要有系統而完整的教學內容。我國計算機科學與技術本科專業人工智能課程課時一般只有36學時,因此我們需要考慮從什么角度組織教學內容,才能讓學生比較容易地理解、熟悉和掌握人工智能的原理、方法與技術,從而顯著提高教學效果。
與國內教學內容相比,國外教學更注重分析問題的思維方法和解決問題的應用能力,對提高學生的學習興趣以及培養學生的創新能力十分有益,但是原版內容過多,且大多以國外政治、經濟、文化、社會和生活為背景,對于我國學生來說,理解某些內容和背景比較困難。因此直接套用原版教學內容往往存在一定問題,我們需要在引進、消化和吸收國外經典教材內容的基礎上,有選擇性地挑選合適內容。國外經典教材編寫思路不盡相同,一些經典人工智能教材及主要內容見表2。
人工智能的基本思想和主要內容是研究人類智能活動規律和用于模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。從表2中可以看出它們的共同點,即人工智能應圍繞“智能”這個核心,但由于智能本身非常復雜,難以用單一的理論與方法描述,需要從不同的抽象層次刻畫智能這個主題。我們認為,人工智能的主要內容可按圖1所示劃分為不同層次并確定講授順序。
在最底層,神經網絡與演化計算(適應性原理與仿生機制等)輔助感知以及與物理世界的交互;抽象層反映知識在智能中的角色和創建以及圍繞問題求解的知識的抽象、表示和理解;更高層則提出學習、規劃、推理的模型和方式;應用層構造智能化智能體以及具有一定智能的人工系統,讓計算機實現以往需要人的智力才能完成的工作。除了將人工智能課程的教學內容劃分為這4個層次,為保證教學內容的循序漸進性,還可按照抽象層更高層最底層應用層順序安排教學內容。
4 全英文教學模式改革的實施關鍵
針對以上國內全英文教學中存在的主要問題,我們提出人工智能課程全英文教學模式改革的實施關鍵,包括全英文課堂教學模式的重定位,“二三二”模式教學方法的改革,集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新以及全專業英語教學團隊的打造。
4.1 全英文課堂教學模式的重定位
人工智能課程教學以培養學生掌握專業基礎知識、培養實踐動手與應用能力以及提高英語交流水平三者相結合為主要目標,分兩個階段進行,國內教師與國外教師共同授課。首先,國內主講教師講授人工智能課程的基礎原理、模型和方法,可采用集中授課、案例教學和課堂實踐等教學方式,使學生掌握人工智能的一般基礎知識;在此基礎上,再邀請國際知名外籍教師為學生講授人工智能國際前沿技術,包括集中授課和專題研討。經過基礎學習,學生一般已掌握人工智能基礎知識,因此對于外籍教師所講授的學科前沿等內容能夠準確理解和把握。與單純采用全英文教學或單純邀請外籍教師授課相比,該模式能收到較好的預期效果。“1+1”全英文雙課堂教學模式如圖2所示。
4.2 “二三二”模式教學方法的改革
實行全英語教學后,由于使用英文教材及中外教育背景存在差異等因素,我們在教學過程中對教學方法進行一定程度的調整和改進,包括全英文授課形式、案例教學、教學內容以及教學手段等方面;配合“1+1”全英文雙課堂教學模式,提出圖3所示的“二三二”模式教學方法,培養學生成為具有綜合能力、創新能力、國際視野和英語技能的復合型人才。
該教學方法模式包括:(1)過渡式全英文與沉浸式全英語兩大英語教學方式;(2)激勵自主式、啟發互動式、體驗學習式三大學習法,激發學生學習興趣,使學生牢固掌握人工智能基礎理論與方法;(3)參與學習式和自我展示式兩大學習法,培養學生綜合運用知識的能力和創新能力。
在全英文課堂授課過程中,我們需要注重把握英語與專業的比例。首先,不能一味地追求全英文授課的形式而忽視教學效果;其次,還需要為學生提供一個良好的語言學習環境,在實際教學中注重培養學生良好的英語思維習慣,從根本上提高學生的英語水平。
人工智能課程包含大量概念,內容抽象,算法復雜,學生往往難以理解與掌握。將案例教學方法引入課程教學能有效提高學生的學習興趣,獲得較好的預期教學效果,但要達到理想的教學目標,僅僅靠課堂教學遠遠不夠,還需要拓展第二課堂。有計劃地邀請國外人工智能專家和教授到大學進行專題講座,鼓勵學生參加相關的課外科研/科技活動,使得學生能夠體驗式地、自主地學習,更好地了解人工智能新技術,從而進一步激發學生的學習熱情。構建案例教學和課堂實踐的雙課堂教學模式,不僅能夠豐富教學內涵,而且可以充實學科前沿知識并拓寬學生的國際視野。
4.3 集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新
除了引進、消化和吸收國外經典教材內容以外,我們還需要逐步建立起具有自身特色的教學內容,以保證教學內容集先進性、前沿性和實用性為一體。
(1)先進性。我們提出教學與科研相結合,以科研帶動教學發展的新思路。教師可結合自己的人工智能及其相關領域的科研項目,將科研最新研究成果以及學科前沿知識進行梳理與優化并有機融入課程教學中,確保教學內容的先進性,有效提高教學改革的質量。
(2)前沿性。對人工智能發展較快的領域,如智能計算、數據挖掘等,還需更新和補充全英文教學內容,同時可以邀請國際知名大學教授共同研究與探討教學內容,保證課程內容具有一定的前沿性,通過實現全英語教學保證課程與國際接軌。
(3)實用性。在講授基礎理論知識的基礎上,還應注重實踐的應用,增強學生的動手操作能力,以符合素質教育必須注重實踐的要求。教師可結合教學中的基本理論知識,適當補充案例與實例,使得教學內容與實際相聯系,豐富課程內涵并提高教學效果。
4.4 全專業英語教學團隊的打造
師資力量直接影響教學效果。師資的匱乏是現階段全英語教學面臨的主要問題之一。雖然一些教師具有較扎實的人工智能學科功底,但不能熟練地運用英語進行授課,而有些教師則知識結構單一,缺少人工智能及其相關學科間的交叉與融合,因此我們需要多渠道、多層次地打造既具備專業知識,又具有學科交叉與融合能力,同時掌握英語技能的全英語教師隊伍。將科研與教學相結合,利用與國外人工智能及相關領域學術帶頭人建立的合作關系優勢加強交流與合作,爭取申請國際合作科研項目,利用科研提高教師的教學質量、專業水平和英語技能。
5 全英文教學的具體實施
我們在軟件工程專業本科三年級學生的人工智能課堂上實施全英文教學,具體實施過程如下。
(1)國際軟件學院成立教學主管部門領導小組、從事教學研究的骨干教師組成的全英文教學工作小組以及由教學督導組成的監管小組,三者之間相互配合并共同促進,保障全英文教學工作的順利推進與落實。領導小組對全英文教學的師資培訓、人才引進、多媒體網絡資源開發、實驗室建設、教材編寫等予以政策支持;教學工作小組制訂全英文教學工作規劃和年度計劃;監管小組定期對工作小組的教學完成情況進行評估。
(2)在課程教學中,打破國內常規教學方式,建立開放式全英文教學模式,教學形式多種多樣。教學方式以“1+1”雙課堂教學模式為核心,以講授與專題討論相結合的方式,圍繞基本原理、方法與技術展開教學,激發學生自主學習與創新學習的熱情。
(3)國際軟件學院在人工智能相關領域承擔并完成了一批國家與省部級科研課題,而且取得了一些有影響的研究成果,形成了自己的學科特色和優勢。2006年,國際軟件學院聘請被譽為世界“人工大腦”領域先驅的美國猶他州州立大學計算機系Hugo de Gaffs教授擔任武漢大學全職教授和學院國際人工智能研究室主任。
(4)聘請與國際軟件學院有合作協議的國立首爾大學計算機科學與工程學院Bob McKay教授專職來校為本科生講授人工智能技術前沿。同時,利用國外學者來武漢大學順訪的機會,請其為學生作學術報告,使學生了解國際最新人工智能技術,如邀請曾經在麻省理工學院從事過7年博士后研究的宋森研究員進行“理解大腦與仿制大腦”的講座等。
(5)國際軟件學院在遴選教師到與學院有教學和科研合作的國外大學進修時,優先考慮給本科生授課的全英文教師,并將全英文教學能力作為選拔條件,以教師的學術進修帶動全英文教學建設,使學科和專業建設與全英語教學隊伍打造相結合,全面推進全英語教學工作的開展。
6 結語
人工智能是計算機科學與技術專業的重要課程,目前正面臨著知識更新和教學改革的緊迫任務。筆者以實施全英文教學為契機,針對目前國內全英文教學中存在的亟待解決的主要問題,提出人工智能全英文教學內容與教學模式改革的新思路。
(1)以智能為核心,從不同抽象層次刻畫智能主題,構造人工智能最底層、抽象層、更高層以及應用層4大模塊內容。
(2)突破傳統教學模式,對全英文教學模式進行重定位,提出“1+1”全英文雙課堂教學模式。
(3)提出“二三二”模式教學方法的改革方案,培養具有綜合能力、創新能力、國際視野、英語技能的復合型人才。
(4)提出教學與科研相結合,以科研帶動教學發展的新思路,進行集先進性、前沿性和實用性為一體的教學內容創新。
關鍵詞:智能系統控制;探究式教學;人工智能;研究課題
隨著我國素質教育的全面推行和智能科學技術的快速發展,傳統的教學模式受到強烈的沖擊,不少學校已嘗試推行網絡教學模式、交互式教學模式等教學改革,并且收到一些明顯的效果。這些新教學模式得到了老師、學生和家長的關注,越來越多的教師開始應用這些教學改革成果。根據“因材施教”原則和智能技術的原理,我們設計了智能系統控制課程的探究式教學方法[1]。
1智能系統控制課程探究式教學設計
智能系統控制課程與智能信息處理課程分別是我院的必修課程和選修課程,其探究式教學平臺主要包括網絡課程、講義下載、學生論文/程序演示等模塊。智能系統控制課程的探究式教學是指教師利用課堂的知識傳授和網絡的開放資源,安排學生分課題組,邊進行科研合作邊學習的教學模式。因此,探究式教學具有學生積極性高、師生/學生之間交互強、學生體驗印象深和師生互相學習等特點。本課程的探究式教學模式設計的步驟有探究式教學模式設計、網絡課程網站設計和實踐展示平臺的設計。
1.1探究式教學模式設計
傳統教學模式往往沒有提供可供學生自主選擇的學習方法,但并不是所有的學生都適合此種教學方式[2]。因此,有必要研究可供學生自主選擇學習進度的探究式教學模式,以實現因材施教。
本課程的探究式教學模式具體來說,是指根據每個學生的專業、基礎、潛力和特點劃分幾個合適的課題組,幫助每個學生選定自己的小課題;接著,在老師指導和組長帶領下分組調研、討論、設計、編程和交流,同時可以利用教學網絡中的各種教學資源;最后,將成果總結為PPT和程序,在課堂上交流,再在網絡上演示。例如,先根據學生學習智能系統控制課程的不同目的和學生的專業基礎,將眾多學生分為自動化組和通信組。然后,由各大組的組長和組員根據專業基礎和興趣探討課題題目和研究子方向,保證每個學生都有具體研究小課題。進而,學生調研、探討、研究、合作、交流,進行PPT陳述。再如,有的學生想學智能控制的理論知識,有些學生則想重點學習智能控制的應用技術,因此將智能系統控制網絡課程分為理論教學和應用教學。
1.2網絡課程網站設計
智能系統控制網絡課程的主要功能是在教學網頁上向學生展示智能系統控制的各種課程知識,要求以邏輯性強、易于理解的方式向學生傳授知識,這是學生自主學習的重要環節。知識點頁面的設計要求排版清楚美觀,色調適合統一,圖文并茂,以多媒體的形式展示知識。為了讓學生及時了解自己的學習進度并能實現知識點頁面的隨意轉換,設計了動態跟隨目錄,以便于學生隨時選擇課程的學習內容。對智能系統控制課程設計了進度參考值,以便于學生知道其學習快慢,從整體上把握學時規劃。
1.3實踐展示平臺的設計
在智能系統控制課程的實踐展示平臺中,習題的存儲和管理都在數據庫中進行,章節自測題的功能模塊如圖1所示[3-4]。學生每學完一章就可通過練習來鞏固該章的知識,了解其對本章節知識的掌握情況。
在課后習題的設計中,特別增加了顯示失分題并列出正確答案的功能以及留言功能。學生利用前一功能了解自己錯誤理解的那些知識點并改正錯誤,學生通過后一功能提交對答案的任何質疑或更好的建議方案,并由專業老師予以點評,如圖2所示。這些功能能提高學生的積極性,增加老師與學生之間的互動性,為學生學習本課程提供了很好的智能助手[5-6]。
智能系統控制課程實踐展示平臺的另一重要功能是利用Java技術等網絡工具展示智能技術的演示程序,促進學生的學習交互性和實踐效果。對于人工智能和智能控制課程中每種能演示程序的知識點,都可以用Java等技術編程實現交互演示實例,也可以推薦學生設計相關的演示程序,開設學生作品的演示區。
2結語
智能系統控制課程的探究式教學方法可以彌補傳統智能控制教學過程中的一些不足,讓任何學生都可以在任何時間、任何地點選擇一種自己想學的教學模式,以自己喜歡的學習方式和學習進度進行學習。學生根據自身的條件選擇一種教學模式,然后進行自主學習。每章最后會設置章節自測題,查看學生對本章節的掌握情況,更主要的目的是鞏固學生本章所學知識。隨著智能網絡技術的發展,智能技術的教學將會更加人性化和個性化[7-8]。
參考文獻:
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Research on Exploring Teaching of Intelligent System Control Course
GONG Tao1, ZHOU Jia-jia2
(1. College of Information Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. Engineering Research Center of Digitized Textile & Fashion Technology for Ministry of Education, Donghua University, Shanghai 201620, China)
關鍵詞:戰略性新興產業;專業鏈群;建設路徑
目前我國正處在改革發展的關鍵階段,經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設以及生態文明建設全面推進,工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化深入發展,人口、資源、環境壓力日益加大。在此背景下,我國提出了戰略性新興產業的發展戰略并明確了其目標為:到2020年,力爭使戰略性新興產業成為國民經濟和社會發展的重要推動力量,增加值占國內生產總值比重達到15%,部分產業和關鍵技術躋身國際先進水平,節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造產業成為國民經濟支柱產業,新能源、新材料、新能源汽車產業成為國民經濟先導產業 [1]。新的科技發展機遇和戰略新興產業的出現與發展,凸顯了提高國民素質、培養創新人才的重要性和緊迫性,必然給高等教育帶來前所未有的機遇與挑戰。
一、戰略性新興產業相關的專業鏈群提出的背景及內涵
專業建設必須緊密跟蹤社會經濟和產業發展趨勢,根據產業發展的需要培育專業方向,優化專業結構,提供必要的人才支撐,為產業發展輸送大量的專門人才。為了滿足國家戰略性新興產業發展對高素質人才的迫切需求,高等學校應從本科教育入手,加速教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制的改革和創新,積極培養戰略性新興產業相關專業的人才。目前,我國高等學校在戰略性新興產業相關的專業建設中存在需要改進的如下問題:
一是高校各專業辦學過于封閉,相對孤立,未能從產業鏈發展的高度,進行專業建設定位、課程設置和知識體系的優化。同時,企業、行業在人才培養過程中的參與度不高,未形成高校與企業、行業、科研院所聯合進行專業建設的體制和機制。
二是高校各專業未能從產業集群發展的高度進行專業鏈群建設,相關課程資源和知識體系的交叉、融合不夠,造成教師和畢業生的產業視野不夠開闊。
三是在專業設置過程中,高等學校缺乏對產業發展狀況的跟蹤與分析,缺乏社會對人才需求調查分析,缺乏對畢業生和用人單位的調查研究,缺乏對畢業生就業狀況的調查分析,片面追求學科門類齊全,專業設置求全求多,造成專業結構松散,教育資源分散,專業設置趨于雷同,專業改革和人才培養模式改革動力不足,學校辦學特色和專業特色淡化。
通過對以上問題的分析,我們厘清了戰略性新興產業相關的專業鏈群的概念,即在新型工業化、生態化、信息化、市場化和國際化背景下,根據產業鏈和產業集群發展的要求,依托本校學科專業優勢所構建的,以品牌專業(包括特色專業、名牌專業、重點專業)為核心,以相關專業為延伸,以一定的內在聯系為紐帶,形成的若干專業的集合體。
二、高等學校設置的戰略性新興產業相關專業主要特點
根據教育部辦公廳《關于進一步加強和改進高等學校本科專業備案和審批管理工作的通知》等有關文件精神,各高等學校結合自己的辦學特色和學科專業優勢,共設置了戰略性新興產業相關本科專業25種,專業點數為295個。高等學校設置的戰略性新興產業相關的專業主要特點如下:
一是地域覆蓋較為廣泛。設有戰略性新興產業相關專業的高等學校覆蓋了除、寧夏、青海以外的所有省、市、自治區,各高等學校根據地域優勢,設置滿足地方戰略性新興產業發展人才需求的相關專業。
二是學科類別比較集中。設置的戰略性新興產業相關專業大多是從國家經濟社會發展對人才的實際需求出發,認真調研產業發展趨勢,結合各校的辦學優勢和特色,經過大量的調研和充分論證由各校主動申報的。從截至目前批準的295個新專業點來看,工學占絕大多數,有270個專業點;理學有10個專業點,文學有10個專業點,另有5個專業點是經濟學類專業。這和戰略性新興產業的發展實際相符合。
三是與產業發展緊密對接。戰略性新興產業相關本科專業的設置基本圍繞互聯網、綠色經濟、低碳經濟、環保技術、生物醫藥等關系到未來經濟發展、環境和人類生活的一些重要戰略性新興產業。
三、戰略性新興產業相關專業鏈群形成與發展的路徑分析
1. 立足新興產業發展,從戰略性新興產業發展中孵化專業鏈群
戰略性新興產業的產業特征是專業鏈群建設的天然資源。高等學校應立足新興產業發展,從戰略性新興產業發展中孵化專業鏈群。如西安建筑科技大學以發展源頭減量、資源化、零排放和產業鏈接等新技術,提高資源產出率為特征的戰略性新興資源循環利用產業,建設了資源循環科學與工程專業鏈群。該專業鏈群包含的專業有:材料科學與工程、化學工程、資源與礦業工程、冶金工程、經濟學,其中材料科學與工程專業注重于材料性能與制備研究;資源與礦業工程主要研究礦床開采的理論和方法,發展礦業新技術;冶金工程主要研究鋼鐵與有色金屬(比如銅、鉛、汞等)的冶金工藝過程控制、產品設計開發等;化學工程專業通過物理化學分離和化學反應改變原料的狀態、微觀結構和化學組成,探究化學加工技術中的物質和能量轉化與傳遞過程的規律;經濟學研究資源循環利用領域的人類行為及如何將有限或者稀缺資源進行合理配置。
2. 發揮學科專業優勢,建設服務戰略性新興產業發展的專業鏈群
高等學校應從國家經濟社會發展對人才的實際需求出發,認真調研戰略性新興產業發展發展趨勢,結合各校的辦學優勢和特色進行專業鏈群的設置,并通過學科與專業的一體化建設,加強戰略性新興產業發展的專業鏈群的實踐教學體系的建設。廣大教師通過科學研究和工程實踐,提高了學術水平,增強了工程實踐能力,推動了實驗室建設,為實驗室開放創造了條件,豐富了課堂教學與實踐教學內容,促進了教材建設,并為學生的畢業設計(論文)提供了實踐性課題。如西安建筑科技大學以“解決危害人民群眾身體健康的突出環境問題為重點,推動水污染防治、大氣污染防治、垃圾和危險廢物處理處置、減震降噪設備、環境監測儀器設備的開發和產業化”為特征建設了環境類專業鏈群。該專業鏈群包含的專業:環境科學、環境工程和給水排水工程,其中環境科學以科學的方式來研究環境、解決三廢(水、氣、渣)和噪聲等環境污染需要的基礎理論知識;環境工程以工程的方式來研究和治理環境、解決三廢(水、氣、渣)和噪聲等環境污染問題;給水排水工程運用水工程學科的基礎理論、水工程施工、給水排水工程設計、水工程運營管理領域的專門知識與關鍵技術,關注市政的給水和排水、解決城市給排水及污水利用的最優化問題。
3.關注戰略性新興產業發展,從創新培養模式中形成專業鏈群
“創新人才培養模式”是高等學校建設與戰略性新興產業專業鏈群的后發優勢。高等學校要以此為突破口,以“全新”的人才培養方向和人才培養模式賦予專業鏈群的內涵,更好地融入戰略性新興產業的發展,達到一種戰略性新興產業發展環境與教育生態系統相輔相成良性互動的狀態。隨著國家加快推進新型工業化、生態化、信息化、市場化、國際化,建造業必然加快知識更新速度,促進傳統工程設計、建筑材料及設備生產、工程施工及工程管理理論與方法的升級。在這一新情況下,西安建筑科技大學以培養適應戰略性新興產業良性發展需求為目標,以學校已形成的現有土建類專業鏈群為研究對象,通過對新興建造業發展趨勢和產業特征的研究,重新構建了適應新型建造業發展的專業鏈群,優化了專業鏈群的課程體系和教學內容,建設了基于新型建造業發展的高校專業鏈群。
四、戰略性新興產業相關專業鏈群發展的良性機制
1. 共同努力做好本科培養方案的修訂
高等學校應根據戰略性新興產業對人才的需求,制訂各專業人才培養的質量標準,以培養學生創新精神與實踐能力為出發點,以學校的可持續發展為基本要求,進一步明確人才培養目標,改革人才培養模式,構建與學校總體目標相適應的人才培養方案。在我校2008級專業人才培養方案修訂中,提出了“德業并重,以德為先;強化能力,全面發展”的教育理念,將文化知識學習與思想道德修養、創新思維與社會實踐、全面發展與個性培養緊密結合,促進專業教育與素質教育,第一課堂、第二課堂、第三課堂的相互滲透、相輔相成柔性的課程組織和富有個性的人才培養模式,以培養各具特色的人才,辦出學校的特色,形成品牌并獲得了陜西省高等學校教學成果特等獎。
2.加強教學團隊建設,促進課程群建設
以學科為依托,以本科生基礎課和專業主干課為主線組成教學團隊。為適應各高等學校學科特點,可以跨學院、跨專業組建教學團隊。根據本學科的發展趨勢積極開展相關課程的改革與建設,努力構建科學合理的課程體系,及時更新課程教學大綱;重視隊伍建設,形成合理的隊伍結構。及時提出隊伍培養、調整、補充的意見和建議,有計劃地開展骨干教師、教學名師的遴選與培養;制定青年教師的培養、 進修規劃, 對青年教師進行教學素養的指導,關心青年教師成長;積極開展教學研究,加強教學經驗的交流,更新教學內容,改革教學方法與手段,不斷提升教學團隊的整體教學水平與教學質量;積極編寫、更新相關教材,形成在本專業領域內有較大影響的優秀教材;或積極使用國外高水平優質原版教材與國內其他優秀教材。
3.完善實踐教學資源的共享機制
在實踐教學體系上,高等學校應圍繞突出戰略性新興產業相關的專業特色,進一步加大本科教學的投入,改善本科教學條件。著重加強專業鏈群實驗室建設,為本科教學、大學生創新意識和創新能力的培養提供有力的保障。在實驗環節上,建立與課程教學緊密聯系的各類實驗和實習環節,建設若干具有專業鏈群特色的實驗室教學平臺。如西安建筑科技大學通過不斷更新硬件設備,整合和優化實驗教學資源和內容,轉化科研項目為本科實驗教學項目,強化經典教學實驗、開拓綜合性、設計性實驗等方式,以服務土木工程、交通工程、工程力學、工程管理等專業鏈群的發展,建設了土建類專業實驗教學中心;以服務我校環境科學、環境工程、給水排水工程和建筑環境與設備工程專業鏈群的人才培養,建設了環境類專業實驗教學中心。這兩個中心在2012年度以優異成績通過了國家級實驗教學示范中心的驗收。
[資助項目:2010年度教育部人文社會科學研究“工程科技人才培養研究專項”項目“與戰略性新興產業相關的專業鏈群建設研究(項目編號:10JDGC003)”和陜西省教育廳“2011年陜西普通高等學校教學改革研究項目”重點攻關研究項目“省屬高校服務區域戰略支柱產業發展的特色專業鏈群建設研究(項目編號:11BG12)”]
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[3] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強等. 樹立精品意識,搞好人工智能課程建設.中國大學教學,2004(1).
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[6] 蔡自興,陳白帆,劉麗玨. 智能科學基礎系列課程國家級教學團隊的改革與建設[J]. 現代大學教育2010(6).
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[8] 蔡自興,徐光祐. 人工智能及其應用(第4版)[M]. 北京:清華大學出版社,2010.
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關鍵詞:智能化;職業教育;人才培養;創新
當前,新技術不斷發展和應用,智能化技術作為人工智能技術的重要形式,對于推動各方面工作模式轉變和思路創新都發揮著積極作用。目前職業教育改革正在不斷推進中,智能化技術和思維理念的應用對于進一步提升職業教育成效,促進職業教育發展具有重要作用,但是在實施職業教育的智能化轉變中,也存在一些問題和不足,需要進一步強化職業教育的智能化模式,促進人才培養創新模式發展。
一、智能化對于職業教育的影響
職業教育相對于全日制教育來說具有一定的差異,職業教育更加強調教育的職業性以及教育性,職業教育的顯著優勢就是能夠通過教育來實現產業對接,提升人才培養的適應性,優化人才匹配性。現階段的智能化技術已經在各行各業中有了一定的應用,改變了職業模式和工作形式及內容,相關企業正在積極探索智能化技術對于企業發展和管理創新的對策,探究智能化技術在企業中發揮有效價值的對策,致力于全面提升智能化水平。而在企業的智能化發展推進中,強化職業教育人才培養的智能化教育也顯得很有必要,這對于為企業及時輸送高質量的智能化人才具有重要意義。而在企業的生產制造的智能化技術推進中,對于現代職工的要求也在不斷提升,職業教育要保持和現代化生產的人才對接,就需要加強智能化人才培養,在教育中融入智能化教育思維,才能保持職業教育的先進性。就職業教育本身來看,在開展教育的過程中,進行智能化思維和方法的應用也很重要。相對于專業教育來說,職業教育的水平還是有一定差距的,在生源上也存在一定的不足,職業教育要提升自身的教學質量,促進教育信息化發展,就必須要借助智能化技術應用,來構建現代化的職業教育體系,促進職業教育和外部環境的有效互動,強化職業教育資源的整合和利用,促進職業教育的方法和形式轉變及創新,不斷加強合作和利用,促進整體職業教育結構的完善,提升職業教育的人才培養競爭力。借助相關的智能化技術,職業教育能夠不斷開展專業課程設置、課程開發、實習實訓等工作,還能加強優質的職業教育師資隊伍建設,促進校企合作的開展,構建職業教育產品的智能化、在線化、數字化發展,還能借助智能技術構建虛擬教學場景,進行仿真模擬教學,不斷創新教學形式和內容,為學生提供更加有質量和水平的職業教育,推動職業教育改革創新和發展。
二、智能化背景下職業教育人才培養模式中存在的問題
(一)培養過程體系化不足,缺乏合作教學
現階段,職業教育在主要包括中等職業教育以及高等職業教育,相對來說,這是一種職業教育的教學體系和階梯結構,但是,就目前職業教育的整體銜接來說,職業教育的中等和高等之間是相互斷裂的,在相互的對接上,缺乏有效的關聯性,但是這種關聯只是學制上的,沒有相關的課程聯系,這種情況下,職業教育的有效性就會大打折扣,職業教育相互孤立,實際上,目前很多中職院校和高職院校的課程都有不同程度的重復,課程教學的階梯性不足,影響了整體職業教育課程教學成效的提升。職業教育在教育實踐中有效的資源較少,要推動智能化的教育發展,還需要借力相關的外部資源,而職業院校在開展合作辦學中還存在一定的欠缺,影響了職業教育成效的有效提升。
(二)課程教學模式單一,信息化程度較低
在目前的職業教育中,更多的是采取傳統的課程教學模式開展的,職業教育的課程教學模式單一,學生在學習中比較被動,整體教學成效不理想,學生的學習積極性也不高,課程信息化建設中還存在很多的不足,嚴重影響了教學的信息化發展。在教學中單純的依賴書本教材和教師,導致課程教學無法實現有效目標。整體教學成效提升緩慢,這對于課程教學創新發展是不利的。
(三)教師整體教學素養偏低,課程教學實效不強
在傳統職業教育模式中,職業教師自身的教學能力和水平對于整體教學質量會產生一定的影響,目前職業教育的整體師資隊伍水平還有待提升,在課程教學中,他們對于現今的課程教學理念應用,現今的課程教學方法應用以及課程開發和實踐應用等都存在一定的欠缺,教師隊伍教學能力建設是目前職業教育走向智能化發展的關鍵要素之一,而職業教育對于師資隊伍的建設關注度并不夠,在開展教師培訓和繼續教育等方面也存在一定的不足,這些都嚴重影響了職業教育的發展水平提升。
三、智能化時代職業教育人才培養模式轉變的有效對策
(一)強化課程銜接,開展合作辦學
當前,職業教育要推動教育的智能化發展,培養更多的智能化人才,首先需要對于自身的課程體系建設進行完善,注重中職到高職教育之間的課程總體規劃和銜接,避免單一的課程教學模式應用,防止出現課程重復現象,還要從整體上優化課程設計,讓學生能夠實現階梯式發展,獲得技能和知識的不斷積累和提升。為有效整合課程教學資源,促進職業教育轉型發展,職業院校還應該積極開展課程教學的創新合作,積極探索有效的校企合作路徑,借助企業的資源優勢幫助培養更具智能化應用能力的人才。例如,職業院校的智能制造學院通過開展校企合作關系,優化團隊建設、專業建設、實訓實驗,通過合作,加快打造具有國際水平的現代化職業教育體系,培養更多具有良好專業知識的高素質、高技能的應用型人才。職業院校要全面整合公司的行業資源創建廠中校,為智能化方向的人才提供良好的成長機會,合作雙方也可以以培養智能制造高技能人才為目標,遵循“需求產生合作,合作帶來共贏”的合作機制,建立長期、緊密的合作關系,在應用型人才培養、科學研究、產學研師資團隊建設、專業建設等領域,以及大數據研究中心、人工智能專業實驗室、人才鑒定中心等教學、科研、人才鑒定平臺建設方面形成合力,深化產教融合。
(二)注重課程教學創新,融入智能化教學模式
在開展職業教育的過程中,教師要注重對于智能化、信息化技術的應用,借助先進的技術應用來推動職業教育的課程改革,促進職業教育的長效發展。在開展課程教學創新中,通過應用先進的智能化技術,創設各種課程教學場景,帶領學生進入更多的教學情境中,實現課程教學創新,對于進一步提升課程教學成效,促進智能技術的理解和認識具有重要意義。通過智能化教學模式的應用,提升教學成效,促進職業教育發展,培養智能化人才。
(三)強化師資培訓,提升教學水平
當前,職業教育智能化人才培養中還需要深化師資隊伍建設,積極組織教師開展培訓,提升教師入職和崗位要求,要求教師深入理解信息化教學設計的內涵,掌握信息化教學設計的實踐應用過程。倡導老師們在新時代的辦學思維下,學習并合理使用微課、慕課、SPOC等新型教學技術手段,提升教學效果,增強學習體驗,同時,尊重教學規律,堅持教育本質,擁抱互聯時代,專注服務學生,以最佳姿態和充分準備迎接教育新時代的到來。要就職業教育數字化學習中心(教學資源庫共建共享平臺)、職教云(職業院校在線教學云平臺)、云課堂(智能化課堂教學互動工具)、在線開放課程、AR醫學形態基礎系列教材等內容進行集中學習,幫助教師了解資源庫建設和職教云平臺在日常教學中的深度應用,促進整體師資隊伍的智能化教學水平提升。
四、總結